Транспорт. Шумовое загрязнение. Влияние на человека

Автор: Хвостенко Любовь Ароновна

Организация: МБОУ ШКОЛА №148

Населенный пункт: Самарская область, г. Самара

Проектная работа ученицы 10 класса Юсуповой А.И.

Научный руководитель учитель географии МБОУ Школа №148 Хвостенко Л.А.

Введение

Шум беспорядочные колебания (флуктуации) различной физической природы, обладающие сложной временной и спектральной структурой. Под шумом обычно понимают нежелательные колебания, которые накладываются на полезный сигнал и искажают его. Различают акустический шум и электрический шум. К электрическому шуму относятся нежелательные возмущения электрических токов, напряжений или напряжённостей электромагнитного поля в радиоэлектронных устройствах. Акустический шум – беспорядочные звуковые колебания в атмосфере. Понятие акустического шума связано со звуковыми волнами (звуками), под которыми понимают распространяющиеся в окружающей среде и воспринимаемые ухом человека упругие колебания в частотном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.

Мир, окружающий нас, можно назвать миром звуков. Звучат вокруг нас музыка, голоса людей, шум ветра и щебет птиц, рокот моторов и шелест листвы. Люди общаются с помощью речи, с помощью слуха получают интересующую информацию об окружающем мире. Не меньшее значение звук имеет для всех живых организмов. С точки зрения физики, звук - это механические колебания, которые распространяются в упругой среде: воздухе, воде, твёрдом теле и т.п. Развивающаяся промышленность, переход от ручного труда к труду с использованием машин способствовали про­явлению шумового фактора почти на каждом производстве.

Прогресс техники связан с конструированием новых сложных и многофункциональных машин, станков, ручного механизированного инструмента. Одновременно с этим и шумовой фактор приобретает иной, чем прежде, характер. Изменяются громкость, спектральный состав и характер шума, другим становится и подход к его оценке как гигиенического фактора.

Шум, который нам кажется незаметным, оказывает многообразное влияние на человеческий организм; такое влияние в подавляющем большинстве случаев является нежелательным по причине неблагоприятного воздействие на здоровье человека.

Шум - это проблема, которая носит комплексный характер и стимулирует выдвижение ряда вопросов, относящихся к различным областям науки и техники. Шум преследует человека на улице, дома, на работе, систематически влияет на его психологическое и физиологическое состояние. Звуки могут оказывать отрицательное воздействие на эмоциональное состояние, приводить к развитию заболеваний, а иногда наносить психическую травму. Беспорядочный комплекс звуков, создающий особый шумовой фон различной интенсивности, является для людей стрессом, фрустрацией. В связи с этим изучение проблемы шумового загрязнения и влияние на организм человека является актуальным.

Цель работы: Оценка влияния шумового загрязнения на здоровье человека.

Задачи:

Познакомиться с основными характеристиками шума.

Выявить основные источники шумового загрязнения.

Изучить влияние шума на организм человека

Познакомиться с мероприятиями по предупреждению шумового загрязнения.

ГЛАВА 1. разноводности шума

§1.1. Характеристики звуковых сигналов физики

Звук представляет собой колебания, которые окру­жают нас всюду; вибрирующий воздух доносит звуки до наших ушей.

Звук распространен в виде переменного возмущения уп­ругой среды, то есть в виде звуковых волн. В волнах никакого переноса вещества не происходит, а происходит перенос энер­гии - благодаря изменениям, происходящим в упругой среде. Распространение волн в любой среде рождает одинаковый колебательный процесс. Наиболее ярким примером волнового движения служит распространение волнового движения по глади воды.

Звуковыми колебаниями называют колебательные движения частиц среды под воздействием возмущения. Пространство, в котором происходит распространение этих волн, называют звуковым полем. Если источник возмущения известен, то пространство, в котором могут быть обнаружены звуковые колебания, создаваемые этим источником, называют звуковым полем данного источника звука. Звуковые колебания – частный случай механических колебаний. Волновое движение является общим передающим движением во всех средах. При колебаниях воздуха его давление периодически повышается и понижается. Поверхность воды может подниматься и опускаться. Колебания земли могут происходить как вверх и вниз, так и вперед и назад вдоль ее поверхности для распространения света никакой физической среды не требуется; осциллирующие электрические и магнитные поля создают и поддерживают друг друга при движении волнового импульса. Характерная черта волнового движения состоит в том, что при благоприятных обстоятельствах оно может переносить энергию на громадные расстояния [1]

Звуковые колебания в жидкой и газообразной средах являются продольными колебаниями, то есть частицы среды колеблются вдоль линии распространения волны. В твердых телах могут распространяться также поперечные волны.

Звуковые волны распространяются с определенной ско­ростью, называемой скоростью звука. В разных средах и телах скорость звука различна. Для воздуха комнатной температуры 15-20 ^оС при давлении 760 мм рт. ст. скорость звука состав­ляет 340-343 м/с. Таким образом, если от момента вспышки молнии до раската грома прошло 7 с, то гроза находится на расстоянии более 2 км. Если же промежуток между вспышкой молнии и раскатом грома практически отсутствует, то можно сказать, что гроза рядом.

В твердых телах, отличающихся высокой плотностью и упругостью, звуковые волны могут распространяться с огром­ными скоростями. Пример, скорость распространения звуковых волн в стали составляет 5050, в железобетоне - 4100, в дре­весине - 1500 метров в секунду.

Таблица 1.1 - Скорость звука для некоторых газов и жидкостей

Среда	Температура, 0С	Плотность р, кг /м3	Скорость звука, с, м/с
Водяной пар	100	0,58	405
Воздух	0	1,29	331
Гелий	20	1,20	343
Вода пресная	15	999	1430
Вода соленая 3,5 %-ная	15	1027	1500

Используют в физике такие понятия как:

Звуковое давление – это величина знакопеременная: в момен­ты сгущения (уплотнения) частиц среды она положительная, в моменты разрежения (расширения) среды - отрицательная. Эту величину оценивают по амплитуде или по эффективному значению. Звуковое давление представляет собой силу, действующую на единицу поверхности: р = F/S. В системе СИ его измеряют в ньютонах на квадратный метр (Н/м²). Эта единица называется Паскалем и обозначается Па. В системах связи, вещания и подобных системах имеют дело со звуковыми давлениями, не превышающими 100 Па, то есть в 1000 раз меньшими атмосферного давления.

Интенсивностью звука, или силой звука, называют количество энергии, проходящее в секунду через единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения волны. Обозначают её I. Единицей интенсивности звука является ватт на квадратный метр (Вт/м²) в системе СИ.

Плотностью энергии ε называют количество звуковой энергии, находящейся в единице объема. Единицей плотности является джоуль на кубический метр в системе СИ. Плотность энергии ε связана с интенсивностью звука I (в режиме бегущей волны) соотношение ε = I/с, где с – скорость звука.

В акустике за уровень параметра принимается величина, пропорциональная логарифму относительного значения данного параметра. В этом случае уровень звукового давления измеряется в децибелах (дБ). При изменении звукового давления в два раза уровень его изменяется на 6 дБ, в четыре раза – на 12 дБ, в десять раз – на 20 дБ и т.д.

Отсюда следует, что измерение уровня звукового давления в децибелах необходимо потому - звуки, с которыми мы имеем дело в реальном мире и которые способно воспринять человеческое ухо, на очень много порядков различаются по интенсивности, что делает линейные единицы неудобными в применении. Кроме того, логарифмическая мера хорошо согласуется с характерным для человеческого восприятия звуком, отсюда следует, что слуховое ощущение пропорционально логарифму интенсивности вызывающего его раздражителя [1].

§1.2. Виды и классификация шумов

Источники шумов в нашей жизни чрезвычайно разнооб­разны, однако в научной, инженерно-технической литературе различают источники шума естественного и техногенного происхожде­ния.

Источники шума естественного происхождения при­сутствуют независимо от человека. Можно выделить такие шумы – шум «неживой природы» и диких животных сюда относятся: шум ветра, шум воды, будь это водопад или горный ручей, звук извержения вулкана, грохот обвалов в горах, звук грозового разряда, шелест листьев, пение птиц, голоса животных.

К источникам шума техногенного происхождения от­носятся различное строительное оборудование, транс­порт и современные технические механизмы, шум станков и рев мотора. Такой шум складывается из коммунального и транспортного шума (производимого оборудованием промышленных и бытовых объектов, вентиляционными установками, тяжелыми грузовыми автомашинами, трамваями, же­лезнодорожными составами, электропоездами, само­летами). Данный шум создает значительное шумовое загрязнение окружающей среды [6].

Изучая литературу по гигиене труда, я обнаружила данные об источнике шума, так называемого квартирного происхождения. К этой категории относится шум в жилых домах, который зависит главным образом от культуры и режима жизни жителей дома. Это шум инженерно-технологического оборудования, бытовых приборов, шум, производимый при игре на музыкальных инструментах, передвижении людей и мебели, громкой музыки, разговорах, криках детей и т. д. Ведь с подобного рода шумами нам приходится сталкиваться довольно часто. Поэтому, представляется актуальным выделить этот шум в отдельный раздел как шум, производимый в основном людьми [4].

1.3. Спектрально-временные характеристики шумов

Для оценки шумового фактора введена классификация по спектральным и временным характеристикам.

По спектральному составу шумы принято разделять на широкополосные и тональные. Широкополосными называют шумы, имеющие непрерывный спектр. Ширина которого больше октавы. Для измерения спектрального состава шума приняты октавные полосы со среднегеометрическими частотами, например 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Тональный шум характеризуется тем, что в спектре присутствуют отдельные слышимые тона. Это определяется превышением уровня звукового давления в одной полосе над соседними более чем на 10 дБ. Громкость тональных импульсов зависит от интенсивности импульса и его длительности.

По временным характеристикам шумы разделяют на постоянные и непостоянные. В процессе измерения при помощи шумомера постоянные шумы измеряются в положении шумомера «медленно», и уровень этих шумов не изменяется более чем на 5 дБ (А).

Непостоянные шумы делятся на прерывистые, импульсные и колеблющиеся во времени.

Постоянные, или стационарные, шумы характеризуются приблизительной константой физических параметров (интенсивность, спектральный состав). Сюда можно отнести такие шумы, как шум моря, леса, ветра, шумовой фон большого города и др.

Непостоянные, или нестационарные, шумы определяются медленно изменяющимися физическими параметрами, которые длятся промежутки времени меньшие, чем усреднение в измерительном приборе. Примером такого шума может являться шум проходящего транспорта, падение тяжелого предмета и др.

§1.4. Оборудование для измерения шума

 

Кроме аппаратуры общего применения (электронные вольтметры, измерители нелинейных искажений, измерители уровня, анализаторы гармоник, магнитофоны, измерительные усилители и т. д.), при акустических измерениях используют специальную измерительную аппаратуру.

Такие как: тональные генераторы с воющим тоном, шумовые генераторы, измерители звукового давления, акустический зонд, шумомеры, октавные фильтры, быстро действующие регистраторы уровня, искусственный рот, измерительный телефон, искусственное ухо, измерительные трубы, спектральные анализаторы, анализаторы амплитудных распределений и др.

Измерители звукового давления состоят из измерительного микрофона и соединенного с ним электронного вольтметра, градуированного в паскалях или децибелах относительно 10^-12 Вт/м. [1].

Например, шумомеры характеризуются наличием различных характеристик частотной коррекции (так называемых шкал А, В и С) для измерения уровня громкости. Шкала (характеристика) А соответствует уровню громкости до 40 фон, шкала В - до 70 фон, шкала С (равномерная)- до 85 фон и выше. Измерители шумомеров имеют возможность переключения постоянных времени усреднения звукового давления: F (fast)-быстро, S (slow)-медленно, I (pik)-импульс. Шкалу F применяют при измерениях постоянных шумов, шкалу S-при колеблющихся и прерывистых (например, речи), шкалу I-при импульсных. Уровень громкости, как будет показано ниже, является такой характеристикой, определить которую для произвольного звука или шума зачастую затруднительно. В этой связи щумомеры дают показания уровней звукового давления с соответствующей частотной коррекцией, например по кривой А, которые, чтобы не путать их с уровнем громкости, называют уровнем звука в дБ (А).

ГЛАВА 2. ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ЗВУКОВ

§2.1. Влияние звуков на человека

Измерения физических характеристик звуковых полей описываются четко определенными процеду­рами в научной литературе, их определяют с помощью измерительных приборов, однако оценка восприятия звука такой сложной системой, как человек, является гораздо более трудной задачей.

Организм человека уникален. Звуки, воздействующие на слуховую систему человека, подвергаются сложной многоуровневой обработке от чувст­вительных нейронов внутреннего уха до отделов головного мозга, ответственных за высшую нервную деятельность. Это определяет зависимость восприятия звуков от множества фак­торов, определяемых как уровнем, структурой самих звуков, так и прочей информацией (например, визуальной), воспри­нимаемой человеком, как в момент воздействия звука, так и задолго до этого. Как показали исследования ученых, восприятие тех или иных звуков может зависеть даже от принадлежности человека к той или иной социокультурной группе.

Несмотря на это, для того чтобы изучать воздействие шума на че­ловека, этой характеристики недостаточно. Зачастую необходимо выяснить, как шум влияет на физиологические или биохимические процессы в организме, можно оценить вли­яние шума на высшую нервную деятельность, например на внимание. В данном случае необходимы междисциплинарные исследования, требующие синтеза знаний в области акустики, биологии и психологии одновременно. Воздействие шума приходится оцени­вать прямым способом в ходе психологических или, например, биохимических экспериментов, где шум выступает в качестве раздражителя.

§2.2. Физические характеристики человеческой речи

Звуки речи имеют уникальную акустическую характерис­тику. Частотные составляющие звуков речи различаются не только у разных людей, но и у одного и того же человека в разных контекстах. Существуют данные о том, что физические характеристики человеческой речи различаются в зависимости от тендерных особенностей. Так, установлено, что мужчи­ны говорят преимущественно в границах частот 85—200 Гц, женщины — в пределах 160—340 Гц. Изменения по частоте в сторону понижения или повышения свидетельствуют об из­менениях в эмоциональных состояниях: голос взволнованный, испуганный, радостный, торжествующий, тоскливый, убитый, глухой. По громкости голоса различают : до 20 дБ — шепот, 25 дБ — слабый голос, 40—60 дБ — средний голос, 80—85 дБ — крик. Усиление громкости свидетельствует об изменениях в эмоциональной сфере, как и в случае с высотными показателями: гневные, агрессивные голоса звучат слишком громко, а печальные, тусклые — слишком тихо .

§2.3.Санитарные нормы допустимости уровня шума

Для того чтобы учесть правовой компонент защиты граждан от шумового воздействия, были разработа­ны международные санитарные нормы для различного рода деятельности человека на производстве, в учреждениях боль­ничного и санаторного типа, детских учебных учреждений и жилых помещений .В соответствии с этими нормами шум, создаваемый различными источниками звука, не должен превышать допустимых уровней [Приложение 3].

§2.4. Слуховая система человека

Система слуха функционирует в диапазоне 16—20 000 Гц, хотя верхний предел чувствительности с возрастом может снизиться до 12 000 Гц.

Слуховая система (слуховой анализатор) воспринимает и анализирует звуковые волны. Слуховая система имеет пери­ферический и центральный отделы.

Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха и является периферическим отделом слуховой системы.

Наружное ухо (ушная раковина, наружный слуховой проход и внешняя сторона барабанной перепонки) обеспечи­вает направленный прием звуковых волн. В ушную раковину поступает лишь незначительная часть энергии акустического поля. Наружное ухо человека является сравнительно плохим концентратором и передатчиком энер­гии на частотах ниже первого резонанса, но на более высоких частотах его характеристики приближаются к теоретически возможному пределу. Основная функция наружного уха состоит в обеспечении направленного приема звуковых волн. Наружное ухо также защищает барабанную перепонку от механических и температурных воздействий.

Среднее ухо. К системе среднего уха человека относятся барабанная перепонка и три миниатюрные косточки — моло­точек, наковальня и стремечко. Барабанная перепонка через систему слуховых косточек передает колебания в среднее ухо. При этом приходят в движение молоточек, наковальня и, на­конец, стремечко, основание которого укреплено в овальном окне улитки и приводит к колебаниям жидкости системы внут­реннего уха. Амплитудно-частотная характеристика среднего уха имеет характеристику фильтра низких частот. Входное сопротивление улитки уменьшается в 29 раз, и вследствие этого улучшаются условия передачи энергии акустических сигналов во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо. Представляет собой сложный лабиринт со­единенных друг с другом каналов, расположенных в височной кости и заполненных жидкостью. Часть костного лабиринта вместе с разделяющими мембранами и рецепторными клетками относится к воспринимающему отделу вестибулярной систе­мы; один из каналов, имеющий спиралевидную форму (улит­ка), — к слуховой системе. У человека костный канал улитки составляет около 35 мм (2,5 завитка). Главное назначение системы внутреннего уха - первичный анализ сигналов, преобразование колебаний стремечка в форму многоканального описания в виде импульсации волокон слу­хового нерва. Сравнительно-морфологический анализ показал, что строение системы внутреннего уха имеет значительное сходство у млекопитающих, образ жизни которых не связан с ультразвуковой коммуникацией. Рецеп­торами, воспринимающими колебания и передающими ин­формацию в центральный отдел слуховой системы, являются волосковые клетки. При восприятии звуков происходит преобразование акустических сигналов в электрические потенциалы нервной системы.

Информация о звуковом потоке от рецепторов слуха по аксонам нервных клеток спирального ганглия передается в слуховой центр продолговатого мозга - кохлеарные ядра в форме коротких электрических импульсов.

Однако « неправильный звук» негативно воздейс­твует на организм человека. Отсюда возникают следующие ве­гетативные реакции: изменяется процесс кровообращения, что может быть установлено, например, по сокращению минутного объема крови и по повышению сопротивления периферийных стенок сосудов и сокращению притока крови к коже. Расши­рение зрачков приводит к уменьшению остроты зрения, а это вредит при определенных видах деятельности. Длительный шум вызывает торможение деятельности слюнных и желудочных желез; ускорение обмена веществ, изменение электрической активности мозга, усиление мускульного потенциала, наруше­ние глубины сна вплоть до пробуждения. Воздействие шума вызывает также повышенное выделение гормона надпочечных желез - адреналина, которое вместе с изменением ряда других показателей представляет собой типичную картину стрессовой реакции. Этому вегетативному ответу на воздействие шума соответствует общая активация организма. Для человека подобная реакция организма нежела­тельна, она мешает не только во время сна, но и представляет собой для людей, чрезмерно загруженных на работе и в быту необходимостью выполнять высокие требования современного общества, дополнительный стресс, который, накапливаясь, может привести к патологическим изменениям в организме или к эмоциональной вспышке. В следующем пункте разберем влияние на организм некоторых источников шумового загрязнения.

§2.5. Воздействие авиационного шума на сон

Обратимся к трудам С. Хига, Г. У. Эванса и М. Булигера (Hygge S., Evans G. W. & Bulliger M., 1998), которые исследовали длительное воздействие шума на физиологические реакции у детей 9-11 лет, испытывающих воздействие стресса. Их исследование проводилось в городе, где строился аэропорт. Соответствующие измерения они произво­дили в три этапа в двух группах: контрольной - удаленной от аэропорта и экспериментальной — осуществляющей жизне­деятельность вблизи аэропорта. Группы были сформированы в соответствии с социально-экономическими условиями жизни. Данные были собраны как до введения в эксплуатацию аэропорта (за 6 месяцев до введения), так и после введения (после 6 месяцев его работы), третье измерение было сделано еще через 12 месяцев.

В процессе у детей измеряли уровень кровяного давления в комфорта­бельном грузовике, припаркованном возле школы, в течение двух дней по 6 раз за 1 день, брали среднее значение. Также собирали утренний и вечерний анализы мочи (анализ на нейрогормоны-: эпинефринаадреналина (adrenalin) и норадреналина (noradrenalin) -гормона, тесно связанный с адренали­ном и обладающий сходным с ним действием, эпинефрина, а также кортизола (Cortisol)).В дополнение к этому дети заполняли анкету по качеству жизни, зависимому от здоровья.

Результаты показали: кровяное давление испытуемых ста­тистически достоверное приращение, так же как и значимое приращение количества нейрогормонов в моче изменилось уже через 6 месяцев. Длительное воздействие авиационного шума усилило фи­зиологический стресс, повысило уровень кровяного давления в спокойном состоянии и уровень эпинефрина и норэпинефрина во время сна ночью у детей 9— 11 лет.

Таблица. Психофизиологические индикаторы стресса для контрольной и экспериментальной групп

 

 

Измерения
Параметры	1	2	3
Систолическое артериальное давление (мм рт. ст.) Учащиеся — шумный район Учащиеся — спокойный район	97,2(11,6) 100,8(8,9)	101,6(9,9) 102,2(8,9)	102,4(10) 102,6(12)
Диастолическое венозное давление (мм рт. ст.) Учащиеся — шумный район Учащиеся — спокойный район	60,5 (7) 62,6(7,1)	63,2(6,1) 63,6(6,4)	64,4 (6,2) 64,8 (6,8)
Уровень эпинефрина (10 -9 г/час) Учащиеся — шумный район Учащиеся — спокойный район	229,2(153,4) 251,8(57)	328,1 (130,4) 280,9(64,6)	341,9(168,1) 246,2 (83,7)
Уровень норэпинефрина(10 -9 г/час) Учащиеся — шумный район Учащиеся — спокойный район	610,7(338,6) 660.0 (506,9)	1,228,5(659,7) 879,7(457,7)	1,556,3(703,6) 950,7(525,5)
Уровень кортизола (Ю-9 г/час) Учащиеся — шумный район Учащиеся — спокойный район	355,8(189,3) 330,5(189,3)	435,9 (538) 237,3 (614,7)	514,4(689,3) 377,7(288,9)

Примечание. В скобках указано стандартное отклонение.

Делая выводы, действие шума проявляется разнообразием симптомов со стороны различных органов и систем организма. Термин «шумовая болезнь», употребляется для характе­ристики постоянного шумового загрязнения и влияние его на человека, возникающем при действии производственного шума на рабочих ряда производств. Таким образом, можно говорить о «шумовой болезни», вызванной совокупностью городского и промышленного шума. В этом случае различают две стадии этой болезни: активную, с преобла­данием процессов возбуждения и пассивную, с преобладанием тормозных процессов.

Многообразие симптоматологии этого заболевания обу­словливается различными физическими характеристиками шума (уровень, спектр, продолжительность), наличием сопутс­твующих неблагоприятных факторов внешней среды, а также реакцией на шум организма человека.

Авиационная промышленность всех стран, уделяя большое внимание проблеме снижения шума, создает новые самолеты с более низкими уровнями шума. Существующая комплексная программа снижения авиационного шума направлена преимущественно на снижение шума силовой установки самолета.

§2.6. Автотранспорт

Такой шум мы встречаем ежедневно идя на работу, учебу, в магазин, либо просто гуляя по городу. Наибольшие уровни шума отмечаются на магистральных, центральных улицах городов. Средняя интенсивность движения достигает 2000-3000 транспортных единиц в час и больше, а максимальные уровни шума - 90-95 дБ (А).

Шумовые характеристики транспортных потоков в первую очередь определяются назначением улицы. Уровень уличных шумов определяется интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, уровень уличных шумов зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений .

Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума до 10 дБ. В промышленном городе обычен высокий процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к росту уровней шума.

В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжелый шумовой режим. Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на прилегающую территорию, но и в глубь жилой застройки.

Практикуется два метода ослабления шумового воздействия на среду обитания:

а) снижение скорости движения транспортных средств, улучшение регулировки уличного потока, запрещение движения для отдельных видов автомобилей по определенным трассам и в определенное время суток, улучшение звукоизоляции зданий и сооружение противошумовых экранов вдоль скоростных автотрасс;

б) совершенствование ходовой и моторной частей транспортных средств.

По данным здравоохранения, люди живущие рядом с трамвайными путями и железной дорогой страдают бессонницей.

§2.7.Средства индивидуальной защиты от шума

На рабочих местах, где не удается добиться снижения шума до допустимых уровней техническими средствами или где это нецелесообразно по технико-экономическим положе­ниям, следует применять средства индивидуальной защиты от шума .

Основное назначение средств индивидуальной защиты состоит в том, чтобы перекрыть наиболее чувствительный канал проникновения шума в организм человека - наружный слуховой проход. При использовании средств индивидуальной защиты от шумового фактора ослабляются звуки, воздейству­ющие на слуховую мембрану наружного уха, вследствие чего ослабляются колебания во внутреннем ухе. Применение средств индивидуальной защиты позволяет оградить от чрезмерного воздействия не только орган слуха, но также и нервную систему человека, подвергающегося шумовому воздействию. Средства индивидуальной защиты наиболее эффективны в области вы­соких частот, которые и оказывают наиболее раздражающее воздействие. Они делятся на следующие типы: противошумные наушники, противошумные вкладыши, противошумные шлемы и каски, противошумные костюмы. Наушники закрывают ушную раковину снаружи. Вкладыши перекрывают наружный слуховой проход или прилегают к нему. Шлемы и каски закрывают часть головы и ушную раковину. Противошумные костюмы закрывают тело человека и голову (или ее часть). В ситуации, когда мы имеем дело с шумом, произ­водимым окружающими нас людьми, остаются только средства защиты от шума, которые могут быть внутри нас. Согласно личностному принципу регуляции состояний и деятельности, формирование состояний обусловлено отношением человека к самому себе, окружающей действительности и собственной деятельности.

Что можно сделать, чтобы воспользоваться внутренними средствами шумозащиты?

● Рационально относиться к тому, что происходит, к тому, что мы слышим. Воздействующие на нас звуки не имеют целью вызвать наше раздражение.

●Проводить самоанализ отношения к себе, к своему окружению и собственной деятельности.

●Повышать уровень своей саморегуляции при помощи психологических упражнений, арт-терапии, музыко­терапии

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА БОРЬБЫ С ШУМОМ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

§3.1. Общие положения

Средства и методы защиты от шума, применяемые на рабочих местах производственных и вспомогательных помещений, на территории промышленных предприятий, в помещениях жилых и общественных зданий, а также на территории городов и населенных пунктов, по отношению к защищаемому объекту подразделяются на средства и методы коллективной защиты и средства индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения, в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шум вибрационного (механического) происхождения, аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного происхождения.

Средства, снижающие шум на пути его распространения, в зависимости от среды подразделяются на средства, снижающие передачу воздушного шума, и средства, снижающие передачу структурного шума.

Средства защиты от шума в зависимости от использования дополнительного источника энергии подразделяются на пассивные, в которых не используется дополнительный источник энергии, и активные, в которых используются дополнительный источник энергии.

Средства коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные и организационно- технические.

Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа действия подразделяются на средства звукоизоляции , средства звукопоглощения (каменная вата), средства виброизоляции, средства демпфирования и глушители шума.

Шумы очень высокой интенсивности, превышающие норму на 40 дБ(А) и более, в производствах достаточно редки. Они имеют место при обрубке швов внутри замкнутых металлических емкостей, наклепе на автоматических станках, взрывных технологических процессах и на отдельных испытательных стендах.

Шумы, превышающие норму на 30 дБ(А), наиболее часто встречаются на металлургических и машиностроительных предприятиях и связаны с работой пневматических ручных машин, кузнечно-прессовых машин, с процессами выбивки и формовки в литейных цехах, на испытательных стендах и др.

Шумы, превышающие норму 20 дБ(А), характерны для многих цехов и участков металлургических и машиностроительных предприятий, ткацкого производства, деревообработки.

Шумы, превышающие норму на 5-15 дБ (А), характерны для многих отраслей промышленности, и в первую очередь для машиностроения.

С точки зрения восприятия наиболее шумоопасными являются практически все виды ручных машин, большинство видов кузнечно-прессового и деревообрабатывающего оборудования, все ткацкие, прядильные, крутильные и гребеночесальные машины текстильной промышленности. Для ряда конкретных видов машин и технологического оборудования, возможно, добиться снижения шума непосредственно в источнике, предусмотрев необходимые средства шумоглушения и шумоизоляции.

§ 3.2. Снижение шума в источнике

Снижение шума в источнике может быть достигнуто применением технологических процессов и оборудования, не создающих чрезмерного шума. К их числу относятся электрофизические методы в металлообработке, создание неразъемных соединений сваркой, склеиванием, прессованием и с помощью безударных специальных заклепок, автоматизация формовки и зачистки в литейном производстве, литье под давлением. А так же технология профильного шлифования, уплотнение прессованием взамен вибрационного и ударного уплотнения, применение гидравлического привода взамен пневматического, тонкое литье вместо ковки и др.

Для выбора того или иного пути уменьшения шума данного производственного оборудования ли машины необходимо знать его природу. Шумы машин могут быть механическими, аэродинамическими, гидродинамическими, электромагнитными.

§3.3. Строительно-акустические мероприятия по снижению шума

Снижение производственного шума по пути его распространения достигается комплексом строительно-акустических мероприятий, состоящих из акустических и архитектурно-планировочных.

Меры по борьбе с шумом следует предусматривать уже на стадии проектирования генеральных планов промышленных предприятий и планировок помещений в отдельных цехах. Так, при расположении промышленных зданий на генеральном плане не допускается размещение объектов, требующих особой защиты от шума, в непосредственной близости от шумных помещений (испытательных боксов авиационных двигателей, газотурбинных установок, компрессорных станций и т.п.). Наиболее шумные объекты необходимо компоновать в отдельные комплексы. При планировке помещений внутри зданий нужно предусматривать максимально возможное удаление тихих и малошумных помещений с интенсивными источниками шума.

Для уменьшения шума, излучаемого промышленным оборудованием в атмосферу, необходимо предусматривать применение материалов и конструкций при проектировании кровли, наружных стен, фонарей, остекления, ворот, дверей, которые могут обеспечить требуемую звукоизоляцию; использование ворот и дверей с необходимой звукоизоляцией; уплотнение по периметру притворов ворот, дверей и окон; звукоизоляцию виброизоляцию технологических коммуникаций, проходящих через наружные ограждающие конструкции здания, а также устройство звукоизоляционных боксов и звукоизолирующих кожухов при размещении шумящего оборудования на территориях промышленных предприятий.

В некоторых случаях целесообразно применение звукоотражающих экранов, препятствующих распространению звука в атмосферу от оборудования, размещенного на территории промышленной площадки.

При составлении планировок производственных участков и цехов необходимо выделять наиболее шумное оборудование в отдельные звукоизолированные помещения (либо типа боксов на одну или две единицы оборудования, либо в помещения типа общих залов).

Для шумных помещений, граничащих с тихими помещениями, следует применять ограждающие конструкции (перекрытия, стены, двери, ворота, окна) с достаточной звукоизоляцией, обеспечивающей требуемое снижение шума. Ворота, двери, окна должны быть тщательно подогнаны к проемам и иметь уплотнения по контуру из пористой резины. Особое внимание следует уделять звукоизоляции технологических проемов в стенах и перегородках, отделяющие шумные отделения от тихих.

Размещение вспомогательного оборудования и участков (машинных залов, насосных, вентиляционных камер и др.) следует производить в изолированных от основных цехов помещениях. Вентиляционные установки не должны создавать шум в производственных помещениях, превышающий уровни, допустимые по нормам. В случае необходимости для них должны быть подобраны глушители на основании акустического расчета, а сами вентиляторы должны быть заключены в звукоизоляционные кабины или кожухи.

При установке оборудования с динамическими нагрузками необходимо предусматривать мероприятия по его виброизоляции. Это необходимо для устранения передачи в соседние помещения вибраций и звука по строительным конструкциям здания (структурного шума). Передачу структурного шума в другие помещения можно снизить также путем создания виброизоляции в самих строительных конструкциях за счет применения самостоятельных виброизолированных фундаментов под оборудование с динамическими нагрузками и устройствами акустических швов, разрывов в конструкциях здания и пр.

Выбор тех или иных мероприятий, определение необходимости и целесообразности их применения производятся на основе анализа шумовых характеристик оборудования, предусмотренного проектом, а также размеров, конструктивных особенностей (наличия фонарей, ферм и т.д.) и акустических характеристик помещений, в которых оно размещено.

Для уменьшения шума, проникающего в изолируемое помещение, следует применять при проектировании ограждений материалы и конструкции, обеспечивающие требуемую звукоизолирующую способность: использовать двери и окна кабин наблюдения с требуемой звукоизолирующей способностью, устраивать звукопоглощающие облицовки потолка и стен или штучные звукопоглотители в изолируемом помещении; обеспечить акустическую виброизоляцию агрегатов, расположенных в том же здании; применять звукоизолирующие и вибродемпфирующие покрытия на поверхности трубопроводов, проходящих по помещению; использовать глушители шума в системах принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха.

Для уменьшения шума в помещении с расположенными в нем источниками шума следует использовать: кабины наблюдения, дистанционного управления и специальные боксы для наиболее шумного оборудования; звукоизолирующие кожухи, акустические экраны и выгородки; вибродемпфирующие покрытия на вибрирующие тонкие металлические поверхности; звукопоглощающие облицовки стен и потолка или штучные звукопоглотители; звукоизолированные кабины и зоны отдыха для обслуживающего персонала .

Заключение

Звук распространен в виде переменного возмущения упругой среды, то есть в виде звуковых волн. К основным характеристикам относят скорость звука, звуковое давление, интенсивность звука, плотность энергии и уровень звукового давления.

Основными источниками шума являются: автотранспорт, рельсовый транспорт, воздушный транспорт, промышленные предприятия.

Шум одинаково влияет на организм человека как в дневное время, так во время сна. По данным исследователей, «шумовое загрязнение», характерное сейчас для больших городов, сокращает продолжительность жизни их жителей на 10-12 лет. Негативное влияние на человека от шума мегаполиса на 36% более значимо, чем от курения табака, которое сокращает жизнь человека в среднем на 6-8 лет.

Человеческий организм по-разному реагирует на шум разного уровня. Шумы уровня 70-90 дБ при длительном воздействии приводят к заболеванию нервной системы, а более 100 дБ - к снижению слуха, вплоть до глухоты.

Шум создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Шум способен увеличивать содержание в крови таких гормонов стресса, как кортизол, адреналин и норадреналин - даже во время сна. Чем дольше эти гормоны присутствуют в кровеносной системе, тем выше вероятность, что они приведут к опасным для жизни физиологическим проблемам.

Согласно нормативам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), сердечно-сосудистые заболевания могут возникнуть, если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ или выше - такой шум издает улица с неинтенсивным движением. Для того, чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным - 35 дБ (звук шепота). По данным ВОЗ тысячи людей в Великобритании, США, России да и по всему миру преждевременно умирают от сердечных расстройств, вызванных долговременным воздействием повышенного уровня шума.

Существуют средства и методы коллективной и индивидуальной защиты, таковыми являются акустические, архитектурно-планировочные, организационно – технические.

список использованной ЛИТЕРАТУРы

1. Акустика: Справочник / А. П. Ефимов, А. В. Ноконов, М. А. Сапожников, В. И. Шоров / Под ред. М.А. Сапожникова. 2-е изд., перераб. И доп. М.: Радио и связь, 1989. 336 с.
2. Андреева- Галанина Е. Ц., Алексеев С.В., Кадыскин А.В., Суворов Г.А. Шум и шумовая болезнь. Л.: Медицина, 1972. 303 с.
3. Борьба с шумом на производстве: Справочник / Е. Я. Юдин, Л.А. Борисов, И. В. Горенштейн и др. / Под общ. Ред. Е. Я. Юдина. М.: Машиностроение, 1985. 400с., ил.
4. Вартанян И.А. Звук- слух- мозг. Л.: Наука, 1981. 176с. (Серия «От молекул до организма»).
5. карагодина И.Л., Осипов Г.Л., Шишкин И.А. Борьба с шумом в городах. М., «Медицина», 1972.
6. Навяжский Г.Л. Учение о шуме. Л.: Медгиз, 1948. 235 с.
7. Пальгов В. И. Борьба с производственным шумом. Киев, 1963. С. 3-37.
8. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий, и на территории жилой застройки : Санитарные нормы/ Минздрав России. М., 1997.
9. Слуховая система /Ред. Я. А. Альтман. Л.: Наука, 1990. 620 с. (Основы современной физиологии).

ПРИЛОЖЕНИя

Приложение 1

Основные термины и определения

Аудиограмма - график, отражающий зависимость слухо­вого восприятия интенсивности звука от его частоты.

Звуковая волна - упругое возмущение, распространяю­щееся в среде.

Высота звука - характеристика слухового восприятия, позволяющая распределить звуки по шкале частот от низких ДО высоких звуков. Зависит от частоты, величины звукового давления и формы волны.

Герц (Гц) - единица измерения частоты, которая для периодического процесса соответствует одному колебанию в секунду.

Громкость - характеристика слухового восприятия чело­ веком интенсивности звука. Она зависит от уровня звукового давления (в дБ) и частоты (в Гц). В большей части диапазона слышимости утроение звукового давления, составляющее ве­личину около 10 дБ, приводит к удвоению громкости.

Звуковая частота - частота, находящаяся в слышимом человеком диапазоне частот между 16 и 20 000 Гц.

Интенсивность - поток энергии через площадку, переда­ваемый колебательными смещениями среды.

Костная проводимость - способ, при помощи которого звук может достигать внутреннего уха, минуя воздух в наруж­ном слуховом проходе и полости среднего уха.

Основная частота - частота повторения периодического колебания, которая определяется как низшая высота сложной периодической волны, называется также гармоникой.

Порог слышимости - минимальный уровень звукового дав­ления, воспринимаемый ухом человека на данной частоте.

Потеря слуха (в дБ) - повышение порога слышимости в данном ухе на данной частоте относительно нормального порога.

Спектр - совокупность частот, образующих звук.

Тон - звук определенной частоты.

Уровень звука - уровень звукового давления с частотной коррекцией (А, В или С), величина, характеризующая воспри­ятие звука человеком, измеряемая посредством шумомеров.

Уровень звукового давления L_Р называется величина, рас­считываемая по формуле:

L_р = 20 lg (p/p₀) = 10 lg (p/p₀)²

где р - звуковое давление, p₀= 2 ×^10-5 Па - уровень, условно принимаемый за нулевой.

Частота - число повторяющихся циклов движения, ко­торое колебательная система совершает в течение 1 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Таблица 2.1- Уровни по шкале «А» различных источников звука

Звуковое событие и источники звука	ДБ (А)	Диапазоны уровней шума
Слуховой порог, беззвучное помещение	0
Шелест листьев	10
Шепот, тихое дыхание в комнате, карманные часы на расстоянии 1 м	20
Очень тихая улица, нижняя граница обычного жилого шума	30	I. 30-65 дБ (А) психические и вторичные вегетативные реакции, нарушение сна, отдыха и умственной работы
Приглушенная разговорная речь, тихая музыка	40
Верхняя граница обычного жилого шума, радио комнатной громкости, пониженный обычный уличный шум, шум в служебных помещениях	50
Обычная громкость при разговоре, отдельные печатные машинки в большом помещении	60	II. 65-90 дБ (А) первичные вегетативные реакции
Трамвай на шумоприглушенном рельсовом пути, уличное движение без грузовых машин, тягачей, строительных машин и мотоциклов, бытовые приборы,	70
Громкая музыка и телевизор в комнате, громкая речь в 1 м, бытовые приборы, шум проезжающих грузовиков, уличное движение с тягачами, грузовиками и мотоциклами	80
Интенсивное уличное движение с трамваями, с грузовиками, тягачами, мотоциклами и строительными машинами, место водителя тяжелого грузовика, кабина пассажирского самолета	90	III. 90-120 дБ (А) нарушения слуха
Болевой порог, реактивный самолет (без грохота) на 100 м, свист с помощью пальцев	120	IV.> 120 дБ(А) механические нарушения
Взрывы, стрельба, близкий сверхзвуковой грохот	130

 

 

 

 

 

Приложение 3

Санитарные нормы по допустимым уровням шума

Территории или помещения	Время суток, час	Уровень звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами			Ур. звука LA и эквивалент­ный ур. зв. LАэкв., дБ (А)									Мах ур. зв. LAmax ДБ (А)
		31,5	63	125		250	500	1000	2000	4000	8000
1. Территории, непосредственно прилегающие к зданиям боль­ниц и санаториев	7-23 23-7	83 76	67 59	57 48		49 40	44 34	40 30	37 27	35 25	33 23	45 35	60 50
2. Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам, зданиям поликлиник, амбу­латорий, диспансеров, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений, библиотек	7-23 23-7	90 83	75 67	66 57		59 49	54 44	50 40	47 37	45 35	44 33	55 45	70 60
3. Территории, непосредственно прилегающие к зданиям гости­ниц и общежитий	7-23 23-7	93 86	79 71	70 61		63 54	59 49	55 45	53 42	51 40	49 39	60 50	75 65
4. Площадки отдыха на террито­рии больниц и санаториев	*	76	59	48		40	34	30	27	25	23	35	50
5. Площадки отдыха на терри­тории микрорайонов и групп жилых домов, домов отдыха, пансионатов, площадки детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений	*	83	67	57		49	44	40	37	35	33	45	60

 

6. Палаты больниц и санатори­ев, операционные больниц	7-23 23-7	76 69	59 51	48 39	40 31	34 24	30 20	27 17	25 14	23 13	35 25	50 40
7. Кабинеты врачей поликлиник, амбулаторий, диспансеров, больниц, санаториев	*	76	59	48	40	34	30	27	25	23	35	50
8. Классные помещения, учебные кабинеты, учительские комнаты, аудитории школ и других учебных заведений, кон­ференц-залы, читальные залы библиотек	*	79	63	52	45	39	35	32	30	28	40	55
9. Жилые комнаты квартир, жи­лые помещения домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, спальные помещения в детских учреждениях и школах-интер­натах	23-7	72	55	44	35	29	25	22	20	18	30	45
10. Номера гостиниц и жилые комнаты общежитий	7-23 23-7	83 76	67 59	57 48	49 40	44 34	40 30	37 27	35 25	33 23	45 35	60 50
11. Залы, кафе ресторанов, столовых	*	90	75	66	59	54	50	47	45	44	55	70

1. file0.docx (67,0 КБ)